(57)【要約】【課題】採液流路を有するプラスチック製の穿刺用針の成形に用いるための金型中子を精度よく製造する。【解決手段】基板１上にネガ型のフォトレジストを塗布して露光・現像することにより、採液流路に対応させてレジスト凸部４を形成する。レジスト凸部４を覆うようにポジ型のフォトレジストを塗布して露光・現像し、レジスト凸部４を囲むように土手状部１２を形成することにより、凹型８を形成する。凹型８により、レジスト凸部４および土手状部１２を反転させた転写型を形成する。この転写型により、レジスト凸部４および土手状部１２を転写して金型中子を製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
採液流路を有するプラスチック製の穿刺用針の成形に用いるための金型中子の製造方法であって、
基板上にネガ型のフォトレジストを塗布し、このネガ型のフォトレジストを露光・現像することにより、前記採液流路に対応させてレジスト凸部を形成する凸部形成工程と、
前記凸部形成工程で形成された前記レジスト凸部を覆うようにポジ型のフォトレジストを塗布し、このポジ型のフォトレジストを露光・現像して前記レジスト凸部を囲むように土手状部を形成することにより、凹型を形成する凹型形成工程と、
前記凹型形成工程で形成された前記凹型により、前記レジスト凸部および前記土手状部を反転させた転写型を形成する転写型形成工程と、
前記転写型形成工程で形成された前記転写型により、前記レジスト凸部および前記土手状部を転写して前記金型中子を製造する中子製造工程と
を含むことを特徴とする金型中子製造方法。
【請求項２】
前記土手状部は、前記レジスト凸部より高いことを特徴とする請求項１に記載の金型中子製造方法。
【請求項３】
前記凹型形成工程において、
前記ポジ型のフォトレジストを前記ネガ型のフォトレジストより厚く塗布することを特徴とする請求項１または２に記載の金型中子製造方法。
【請求項４】
前記凹型形成工程において、
グレースケールマスクを用いて前記土手状部を斜めに形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金型中子製造方法。
【請求項５】
前記中子製造工程において、
前記金型中子をニッケル電鋳で製造することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の金型中子製造方法。
【請求項６】
前記転写型の材料は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の金型中子製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の金型中子製造方法によって製造されたことを特徴とする金型中子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採液流路を有するプラスチック製の穿刺用針の成形に用いるための金型中子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の穿刺用針としては、従来、金属製のものが多用されている（例えば、特許文献１参照）。ところが、金属製の穿刺用針だと、針の形状に制約が生じるため、穿刺時の痛みを十分には軽減できないばかりか、大量消費されるため、その廃棄方法が社会問題になっている。
【０００３】
そこで、こうした問題に対処すべく、プラスチック製の穿刺用針が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−３８０２１号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、穿刺時の痛みを軽減するには、単に穿刺部の直径を細くするのみならず、微細で複雑な形状（蚊の口吻に似せた形状）に仕上げる必要がある。こうした微細で複雑な形状をプラスチック成形するための金型中子は、従来の機械加工では製造することができないという課題があった。
【０００５】
このような課題を解決するため、フォトリソグラフィによって金型中子を製造することが考えられるが、成形品である穿刺用針が厚くなると、それに応じてフォトレジストを厚く塗布する必要があるため、露光深さが深い部位を所望の形状に高精度に成形することができない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、微細で複雑な形状の採液流路付き穿刺用針のプラスチック成形に適する金型中子をフォトリソグラフィによって製造する際に、成形品である穿刺用針が厚くなっても、露光深さが深い部位を高精度に成形することが可能な金型中子製造方法および金型中子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第１の金型中子製造方法は、採液流路（２５）を有するプラスチック製の穿刺用針（２０）の成形に用いるための金型中子（７）の製造方法であって、基板（１）上にネガ型のフォトレジスト（２）を塗布し、このネガ型のフォトレジストを露光・現像することにより、前記採液流路に対応させてレジスト凸部（４）を形成する凸部形成工程と、前記凸部形成工程で形成された前記レジスト凸部を覆うようにポジ型のフォトレジスト（３）を塗布し、このポジ型のフォトレジストを露光・現像して前記レジスト凸部を囲むように土手状部（１２）を形成することにより、凹型（８）を形成する凹型形成工程と、前記凹型形成工程で形成された前記凹型により、前記レジスト凸部および前記土手状部を反転させた転写型（５）を形成する転写型形成工程と、前記転写型形成工程で形成された前記転写型により、前記レジスト凸部および前記土手状部を転写して前記金型中子を製造する中子製造工程とを含む金型中子製造方法としたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る金型中子（７）は、上記金型中子製造方法によって製造された金型中子としたことを特徴とする。
【０００９】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、微細で複雑な形状の採液流路付き穿刺用針のプラスチック成形に適する金型中子をフォトリソグラフィによって製造する際に、成形品である穿刺用針が厚くなっても、露光深さが深い部位を高精度に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１２】
図１乃至図６は、本発明の実施の形態１に係る図である。
【００１３】
この実施の形態１に係るプラスチック製の穿刺用針２０は、図５に示すように、扇形平板状の基体部２１を有しており、基体部２１の表面には採液収容部２６が凹設されている。また、基体部２１には一直線状の穿刺部２２が一体に突設されている。穿刺部２２には、図５および図６に示すように、その先端に尖頭形状部２４が形成されているとともに、左右両側にそれぞれ凹凸表面部２３、２３が形成されている。また、穿刺部２２から基体部２１にわたって２本の採液流路２５、２５が互いに平行に形成されている。採液流路２５、２５の一端は尖頭形状部２４に達しているとともに、採液流路２５、２５の他端は採液収容部２６に連通している。
【００１４】
以上のような構成を有する穿刺用針２０を射出成形する際には、それに先立ち、下記の手順で金型中子を製造する。
【００１５】
まず、凸部形成工程で、図１に示すように、ガラス基板（基板）１上に、フォトリソグラフィにより、穿刺用針２０の２本の採液流路２５、２５に対応させて２つのレジスト凸部４、４を形成する。
【００１６】
それには、図１（ａ）に示すように、ガラス基板１上にネガ型のフォトレジスト２を所定の厚さＴ１（例えば、Ｔ１＝５０μｍ）だけ塗布する。このとき、ネガ型のフォトレジスト２の厚さＴ１は、穿刺用針２０の採液流路２５の深さに一致させる。次に、ネガ型のフォトレジスト２の特定の部位（穿刺用針２０の２本の採液流路２５、２５に対応する部位）を露光・現像する。すると、ガラス基板１上に、図１（ｂ）に示すように、穿刺用針２０の２本の採液流路２５、２５に対応する形で２つのレジスト凸部４、４が形成される。
【００１７】
こうしてガラス基板１上に２つのレジスト凸部４、４が形成されたところで、凹型形成工程に移行し、図２に示すように、フォトリソグラフィにより、ガラス基板１上に凹型８を形成する。
【００１８】
それには、ガラス基板１上に、図２（ａ）に示すように、２つのレジスト凸部４、４を覆うようにポジ型のフォトレジスト３を所定の厚さＴ２（例えば、Ｔ２＝１２０μｍ）だけ塗布する。このとき、ポジ型のフォトレジスト３の厚さＴ２は、穿刺用針２０の穿刺部２２の高さに一致させる。したがって、ポジ型のフォトレジスト３の厚さＴ２は、ネガ型のフォトレジスト２の厚さＴ１より厚くなる。
【００１９】
次に、グレースケールマスク（図示せず）を用いて、ポジ型のフォトレジスト３の特定の部位（穿刺用針２０の穿刺部２２に対応する部位）を露光・現像して除去することにより、ガラス基板１上に、図２（ｂ）に示すように、レジスト凸部４、４を囲むように２つの土手状部１２、１２を斜めに形成する。すると、ガラス基板１上に凹型８が形成される。このとき、ポジ型のフォトレジスト３の厚さＴ２は、ネガ型のフォトレジスト２の厚さＴ１より厚くので、土手状部１２の高さはレジスト凸部４の高さより高くなる。なお、各レジスト凸部４は、ネガ型のフォトレジスト２から構成されているため、ポジ型のフォトレジスト３を露光・現像しても、溶解することなく元の形のまま残存する。
【００２０】
こうしてガラス基板１上に凹型８が形成されたところで、転写型形成工程に移行し、図３に示すように、レジスト凸部４、４および土手状部１２、１２を反転させた紫外線硬化型樹脂製の転写型５を形成する。
【００２１】
それには、図３（ａ）に示すように、液状の紫外線硬化型樹脂１０を凹型８に滴下し、その上に白板ガラス６を載置して等分布荷重をかけることにより、紫外線硬化型樹脂１０を均一に伸ばす。この状態で、水銀ランプ（図示せず）を用いて紫外線硬化型樹脂１０に紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂１０を硬化させる。その後、レジスト剥離液を用いて、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１から白板ガラス６を剥離する。すると、白板ガラス６上に凸形状の転写型５が形成される。
【００２２】
このとき、転写型５には、図３（ｂ）に示すように、２つのレジスト凸部４、４を反転させた２つの凹部５ａ、５ａが形成されるとともに、２つの土手状部１２、１２を反転させた２つの傾斜部５ｂ、５ｂが形成される。
【００２３】
こうして転写型５が形成されたところで、中子製造工程に移行し、図４に示すように、金型中子７を製造する。
【００２４】
それには、白板ガラス６上の転写型５に対して、電鋳の電極となるニッケル膜をスパッタにより成膜した後、図４（ａ）に示すように、転写型５をニッケル電鋳浴に浸漬して所定の厚さＴ３（例えば、Ｔ３＝２ｍｍ程度）のニッケル電鋳塊９を製造する。
【００２５】
その後、図４（ｂ）に示すように、転写型５からニッケル電鋳塊９を分離する。すると、ニッケル電鋳塊９には、転写型５の２つの凹部５ａ、５ａを反転させた２つの凸部９ａ、９ａが形成されるとともに、転写型５の２つの傾斜部５ｂ、５ｂを反転させた２つの傾斜部９ｂ、９ｂが形成される。このように、レジスト凸部４、４および土手状部１２、１２は、転写型５を経由してニッケル電鋳塊９に転写されることになる。
【００２６】
さらに、このニッケル電鋳塊９を金型（モールドベース）に組み込めるようにするため、ニッケル電鋳塊９の外周および裏面に所定の加工を施す。すると、金型中子７が完成する。
【００２７】
ここで、金型中子７の製造作業が終了する。こうして製造された金型中子７を金型に組み込むことにより、所定の立体形状をもつキャビティが形成される。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１では、ガラス基板１上にネガ型のフォトレジスト２を薄く塗布してレジスト凸部４、４を成形した後、その上にポジ型のフォトレジスト３を厚く塗布して土手状部１２、１２を成形するという２段階の成形工程が採用される。したがって、ガラス基板１上にフォトレジストを厚く塗布して凸部４、４および土手状部１２、１２を１段階で成形する場合と比べて、レジスト凸部４、４を高精度に成形することができる。その結果、穿刺用針２０の採液流路２５、２５を精度よく形成することが可能となる。
［発明のその他の実施の形態］
【００２９】
なお、上述した実施の形態１では、凹型形成工程において、グレースケールマスクを用いて土手状部１２を斜めに形成する場合について説明したが、土手状部１２を垂直に形成する場合はグレースケールマスクを用いる必要はない。
【００３０】
また、上述した実施の形態１では、２本の採液流路２５、２５を有する穿刺用針２０について説明したが、採液流路２５の本数は、１本以上であれば何本でも構わない。
【００３１】
さらに、上述した実施の形態１では、射出成形用の金型中子７について説明したが、射出成形以外のプラスチック成形（例えば、押し出し成形、ブロー成形、圧縮成形、真空成形など）に用いられる金型中子７に本発明を同様に適用することも可能である。
【００３２】
さらにまた、上述した実施の形態１では、電鋳で金型中子７を製造する場合について説明したが、電鋳以外の手法（例えば、ドライエッチングによるレジスト形状の基材への形状転写によるガラス型、シリコン型など）を用いて金型中子７を製造することも可能である。
【００３３】
また、上述した実施の形態１では、転写型５の材料として紫外線硬化型樹脂１０を使用する場合について説明した。しかし、紫外線硬化型樹脂１０以外の樹脂（例えば、熱硬化性樹脂、常温熱硬化性樹脂など）を代用または併用することもできる。さらに、樹脂以外の材料を代用または併用することも可能である。
【００３４】
また、上述した実施の形態１では、基板としてガラス基板１を用いる場合について説明したが、ガラス基板１以外の基板を代用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、血糖値測定に用いられる穿刺用針を射出成形する際に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る金型中子製造方法の凸部形成工程を示す断面図であって、（ａ）はガラス基板上にネガ型のフォトレジストが塗布された状態図、（ｂ）はガラス基板上にレジスト凸部が形成された状態図である。
【図２】同実施の形態１に係る金型中子製造方法の凹型形成工程を示す断面図であって、（ａ）はガラス基板上にポジ型のフォトレジストが塗布された状態図、（ｂ）はガラス基板上に凹型が形成された状態図である。
【図３】同実施の形態１に係る金型中子製造方法の転写型形成工程を示す断面図であって、（ａ）はガラス基板上に紫外線硬化型樹脂が滴下されて加圧された状態図、（ｂ）は転写型が形成された状態図である。
【図４】同実施の形態１に係る金型中子製造方法の中子製造工程を示す断面図であって、（ａ）は転写型がニッケル電鋳浴に浸漬された状態図、（ｂ）は転写型からニッケル電鋳塊が分離された状態図である。
【図５】穿刺用針の斜視図である。
【図６】図５に示す穿刺用針の穿刺部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１……ガラス基板（基板）
２……ネガ型のフォトレジスト
３……ポジ型のフォトレジスト
４……レジスト凸部
５……転写型
５ａ……凹部
５ｂ……傾斜部
６……白板ガラス
７……金型中子
８……凹型
９……ニッケル電鋳塊
９ａ……凸部
９ｂ……傾斜部
１０……紫外線硬化型樹脂
１２……土手状部
２０……穿刺用針
２１……基体部
２２……穿刺部
２３……凹凸表面部
２４……尖頭形状部
２５……採液流路
２６……採液収容部
Ｔ１……ネガ型のフォトレジストの厚さ
Ｔ２……ポジ型のフォトレジストの厚さ
Ｔ３……ニッケル電鋳塊の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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